Les freins sont l’élément le plus critique d’une voiture qui vous permet d’arrêter le véhicule ou d’éviter un accident ou une collision potentiel. L’industrie automobile a parcouru un long chemin et les freins des voitures modernes se sont améliorés d’un kilomètre et demi. Dans cet article, nous abordons l’un des sujets les plus discutés sur la scène automobile, à savoir les freins à tambour par rapport aux freins à disque et lequel est le meilleur en termes de performances et de prix abordable.

Freins à tambour vs freins à disque

La principale différence entre les freins à tambour et les freins à disque est que les freins à tambour sont moins chers que les freins à disque. Les freins à disque offrent des performances de freinage élevées car ils sont technologiquement supérieurs et avancés par rapport aux freins à tambour. Dans les sections suivantes, nous développerons cela en détail.

Comment fonctionnent les freins

Avant d’aborder les principales différences entre les freins à tambour et les freins à disque, vous devez comprendre le principe de fonctionnement de base des deux systèmes de freinage. Un frein à disque et à tambour fonctionne selon un principe commun de friction et de chaleur. Les points ci-dessous vous donneront une meilleure idée du principe de fonctionnement des freins.

  • Un frein fonctionne en appliquant une friction/résistance à une roue en rotation, et à son tour, il ralentit le véhicule/arrête la voiture. 
  • Ce processus crée de la chaleur comme sous-produit.
  • La vitesse de freinage, ou la vitesse à laquelle le véhicule peut être ralenti, dépend du poids du véhicule, de la force de freinage appliquée et de la surface de freinage.
  • La vitesse de freinage dépend également de la capacité du système de freinage à convertir l’énergie cinétique (rotation de la roue) en chaleur. 
  • De même, les performances de freinage dépendent de l’efficacité avec laquelle la chaleur est dissipée par les composants impliqués dans le système de freinage.

Le principe de base des freins à tambour et à disque est le même. Mais lorsqu’il s’agit de dissipation thermique, la différence devient prononcée. Pour mieux le comprendre, nous expliquons le mécanisme de fonctionnement des deux systèmes de freinage dans les sections suivantes de cet article.

Freins à tambour contre freins à disque

Lisez la suite : Différence entre les systèmes de freinage ABS, EBD et BA

Qu’est-ce qu’un frein à tambour ?

Un frein à tambour fait référence à un système de freinage qui utilise une conception à tambour sur les quatre roues, d’où le nom de freins à tambour. Toutes les pièces du frein sont montées à l’intérieur d’un tambour qui tourne avec la roue. Les composants clés d’un frein à tambour comprennent les mâchoires de frein, les pistons, les ressorts et un cylindre de roue.

Référez-vous aux points ci-dessous pour comprendre le principe de fonctionnement d’un frein à tambour. Le tambour de frein est fixé au moyeu de la roue et tourne avec la roue.

  • La plaque arrière contient des composants essentiels tels que le ressort, le cylindre de roue, les pistons et les mâchoires de frein.
  • Le liquide hydraulique est utilisé pour transmettre les sollicitations de la pédale de frein aux mâchoires de frein.
  • Lorsque vous appuyez sur la pédale de frein, le liquide hydraulique exerce une pression sur le cylindre de roue et déplace le piston vers l’extérieur.
  • Les pistons poussent les mâchoires de frein, qui entrent en contact avec le tambour pour provoquer une friction.
  • Le frottement ralentit la roue.
  • Une fois la pédale de frein relâchée, les mâchoires de frein reviennent à leur position d’origine à l’aide de ressorts de retenue.

Qu’est-ce qu’un frein à disque ?

Un frein à disque fait référence à un système de freinage qui utilise des étriers, des plaquettes de frein et un disque. Il est de loin supérieur à un frein à tambour en raison de sa conception et de son mécanisme de fonctionnement. Cependant, il fonctionne sur le même principe de ralentissement d’un véhicule par friction. Les principaux composants d’un frein à disque sont un rotor à disque, un étrier et des plaquettes de frein. Les points ci-dessous expliquent le principe de fonctionnement d’un frein à disque.frein à disque

  • Les disques rotors sont montés sur le moyeu de roue. Ils tournent avec les roues.
  • L’étrier est monté sur le dessus du disque. L’étrier abrite deux plaquettes de frein de chaque côté du disque.
  • Le liquide hydraulique est utilisé pour transférer les entrées sur la pédale de frein vers les plaquettes de frein.
  • Lorsque vous appuyez sur la pédale de frein, le liquide hydraulique passe du maître-cylindre à l’étrier.
  • Le fluide sous pression pousse le piston et, à son tour, pousse la plaquette de frein intérieure contre le disque.
  • La pression provoquée par le liquide tire sur l’ensemble de l’étrier et provoque le frottement de la plaquette de frein extérieure contre le disque.
  • Lorsque les deux plaquettes de frein poussent contre le disque, la friction générée ralentit la voiture.
  • Étant donné que les disques sont exposés à l’air, ils dissipent la chaleur plus rapidement que les freins à tambour.

Lisez la Suite : Réparation des freins : un guide étape par étape pour les amateurs de bricolage

Différence entre le frein à tambour et le frein à disque

Les freins à tambour et à disque fonctionnent selon le même principe de friction et de chaleur. Mais il existe une différence radicale en termes de coût, de conception, de performances et d’efficacité. Le tableau ci-dessous vous aidera à comprendre les principales différences entre les systèmes de freinage à disque et à tambour.

PARAMÈTREFREIN À TAMBOURFREIN À DISQUE
ConstructionLes composants sont logés à l’intérieur d’un tambour.Les composants sont exposés à l’air.
ConceptionIl utilise un tambour cylindrique et des mâchoires de frein.Il utilise des rotors en forme de disque et des étriers de frein avec plaquettes de frein.
CoûtAbordable que les freins à disque.Cher par rapport aux freins à tambour.
PerformanceRéponse lente aux sollicitations (pédale de frein).Réponse instantanée aux entrées (pédale de frein).
EfficacitéLa dissipation thermique est mauvaise.Meilleure dissipation thermique.
Température de fonctionnementLes performances diminuent à des températures élevées.Les performances restent les mêmes même à des températures élevées.
EntretienIl est difficile de réparer ou de remplacer les mâchoires de frein en raison de leur conception complexe. Cependant, le coût de maintenance est faible.Il est facile de réparer ou de remplacer les plaquettes de frein grâce à leur conception simple. Cependant, les coûts de maintenance sont élevés.
ApplicationIl est utilisé dans les véhicules lourds (camions, bus, etc.), les voitures et les scooters/vélos.Il est utilisé dans les voitures, vélos et scooters modernes.

Avantages des freins à tambour

Voici les avantages des freins à tambour dans les voitures.

  • Abordabilité : le coût de fabrication des freins à tambour est inférieur en raison de la simplicité de leurs composants et de leur construction. Cela réduit également le coût global d’un véhicule.
  • Nécessite moins de force : en raison du mécanisme de fonctionnement simple des freins à tambour, il nécessite moins de force pour engager les freins.
  • L’entretien est simple : le cylindre de roue d’un frein à tambour est plus facile à entretenir que l’étrier de frein d’un frein à disque.
  • Frein de stationnement intégré : Le frein de stationnement peut être intégré au frein à tambour arrière d’un véhicule. Le frein de stationnement n’occupe donc pas d’espace supplémentaire.

Inconvénients des freins à tambour

Vous trouverez ci-dessous quelques-uns des inconvénients des freins à tambour dans les voitures.

  • Surchauffe : les freins à tambour ont une mauvaise dissipation de la chaleur en raison de leur conception. Tous les composants sont enfermés à l’intérieur du tambour. Il n’y a donc pas de ventilation adéquate. La surchauffe est l’un des inconvénients les plus importants car elle affecte les performances de freinage.
  • Rouille : En raison d’un assemblage fermé, les composants métalliques peuvent s’encrasser avec de la saleté et provoquer de la rouille. Cela peut réduire les performances de divers composants tels que les ressorts, les pistons, etc.
  • Usure : En raison d’une mauvaise dissipation de la chaleur, les freins à tambour génèrent souvent beaucoup de chaleur. En raison de la chaleur et de la friction, les composants des freins s’usent rapidement.
  • Trop de pièces : Un frein à tambour comporte trop de pièces mécaniques. Par conséquent, cela amplifie la probabilité d’une défaillance des freins.

Lisez la Suite : Comment fonctionne le contrôle électronique de stabilité (ESC) dans les voitures

Avantages des freins à disque

Voici les avantages d’un système de freins à disque dans les voitures.

  • Compact mais puissant : même les freins à disque de petite taille offrent des performances de freinage puissantes. Le retour des freins est de loin supérieur à celui des freins à tambour.
  • Meilleure dissipation de la chaleur : les rotors, les étriers et les plaquettes de frein en forme de disque sont exposés à l’air. Ils ne surchauffent donc jamais. Les véhicules modernes sont équipés de disques ventilés, qui dissipent encore mieux la chaleur.
  • Pas de rouille : Comme les composants du frein ne sont pas enfermés dans une chambre, ils ne s’encrassent pas avec la saleté. De plus, il est pratique de nettoyer le disque puisqu’il est facilement accessible. Le risque de rouille est donc faible.
  • Plus sûr que les freins à tambour : l’un des principaux inconvénients d’un frein à disque est le blocage des roues en cas de freinage brusque. Mais ce problème est résolu grâce à l’ABS (Anti-Lock Braking System). L’ABS a rendu les freins à disque beaucoup plus sûrs que les freins à tambour.

Inconvénients des freins à disque

Vous trouverez ci-dessous quelques-uns des inconvénients des freins à disque dans les voitures.

  • Cher que les freins à tambour : Le coût de fabrication d’un frein à disque est élevé par rapport à celui d’une configuration de frein à tambour. Par conséquent, cela augmente également le prix global d’un véhicule.
  • La purge des freins est nécessaire : La présence d’air dans le liquide hydraulique (maître-cylindre) peut être catastrophique car elle peut provoquer une panne complète des freins. Ainsi, la purge des freins est obligatoire pendant l’entretien des freins.
  • Entretien du liquide de frein : Vous devez changer le liquide de frein à intervalles réguliers. Ne pas le faire entraînera de mauvaises performances de freinage.
  • Blocage facile des roues : Sans ABS, il est facile de bloquer les roues de votre voiture si vous êtes agressif sur la pédale de frein. Cela pourrait vous faire perdre le contrôle du véhicule.

Freins à tambour ou freins à disque : quel est le meilleur choix ?

Pour répondre à cette question, disons-le de cette façon. Les systèmes de freins à tambour et à disque ne sont pas parfaits et présentent leurs propres avantages. Ainsi, la combinaison du disque (à l’avant) et du tambour (à l’arrière) constitue une configuration de freinage idéale. C’est la raison pour laquelle la plupart des voitures modernes sont équipées de freins à disque et à tambour.

En règle générale, 60 à 90 % de la puissance de freinage de la voiture provient des freins avant, et les freins à disque sont plus que suffisants à cet effet. Les freins à tambour conviennent donc aux roues arrière. Le coût est un autre facteur qui joue en faveur de ce système de freinage mixte. Des freins à disque sur les quatre roues augmenteraient considérablement le prix d’un véhicule. Ainsi, la combinaison de freins à tambour et à disque fonctionne mieux pour une voiture grand public destinée aux déplacements domicile-travail.

Lisez la suite : L’ESP expliqué – qu’est-ce que l’ESP dans une voiture ?

Saviez-vous?

  • Voiture de luxe américaine 1920 Duesenberg a été la première voiture de série à être équipée de freins hydrauliques.
  • La Porsche 911S de 1967 a été la première voiture de série à être équipée de freins à disque.
  • À leurs débuts, les freins à disque étaient appelés freins à plaques.
  • Les voitures de Formule 1 actuelles sont équipées des freins les plus avancés de l’industrie automobile.

Questions fréquemment posées

Voici quelques-unes des questions les plus fréquemment posées concernant les freins à tambour et les freins à disque.

Pourquoi les constructeurs utilisent-ils des freins à tambour dans leurs voitures neuves ?

Les constructeurs automobiles utilisent généralement des freins à tambour sur les roues arrière de la plupart des voitures d’entrée et de milieu de gamme. La raison est de contrôler le coût global du véhicule. De plus, pour les performances d’une voiture ordinaire, un frein à tambour est plus que capable de remplir son rôle, c’est-à-dire de fournir un freinage adéquat.

Les freins à disque offrent-ils de meilleures performances de freinage que les freins à tambour ?

Oui, les freins à disque offrent une puissance de freinage bien meilleure que les freins à tambour. C’est la raison pour laquelle la plupart des voitures sont équipées de freins à disque sur les roues avant.

Est-il difficile de changer les mâchoires d’un frein à tambour ?

Oui, le changement des mâchoires d’un frein à tambour est un travail complexe. Étant donné que tous les composants sont enfermés à l’intérieur du tambour, il est difficile d’accéder aux pièces et de les remplacer.

Puis-je remplacer les freins à tambour de ma voiture par des freins à disque ?

Le passage des freins à tambour aux freins à disque dépend de la marque et du modèle de la voiture. Cela peut être possible dans certains cas et peut ne pas être possible avec certains modèles de voitures. Vous devez également tenir compte des facteurs de coût et de sécurité lorsque vous envisagez une telle modification.

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Source : ackodrive.com